计算机辅助设计课程设计报告-千斤顶的二维工程图和三维建模.doc

计算机辅助设计课程设计报告课程名称:计算机辅助设计设计题目: 千斤顶的二维工程图和三维建模专业班级:工程力学 02班学生姓名: 学号: 起止日期 2013.1.07 至 2013.1.17一、设计任务重庆大学本科学生课程设计任务书课程设计题目计算机辅助设计学院资源及环境科学学院专业工程力学年级2010已知参数和设计要求：已知参数为：某千斤顶的二维工程图样。设计要求：根据千斤顶的二维工程图样，用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模，并完成课程设计报告。学生应完成的工作：学生用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模，并提交相应的课程设计报告。 目前资料收集情况（含指定参考资料）：千斤顶的二维图样。课程设计的工作计划：1、 计算机辅助设计上机时间安排：2013年1月7日至2012年1月18日（19周三5-8节，19周五1-4节，20周一、二、三1-4节）2、 计算机辅助设计上机地点：A理119任务下达日期 2012 年12月 31 日 完成日期 年 月 日指导教师 （签名） 学 生 （签名）说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、测控技术、2003。2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码18二、设计过程2.1千斤顶的二维制图2.1.1 绘制二维图的基准图1、打开“AutoCAD”，选择“格式”|“图层”命令，弹出“图层特性管理器”窗口，新建“粗实线”、“细实线”、“中心线”、“文字说明”、“虚线”、“标注线”六个图层。 设置如下图：2、选择“格式”|“线型”命令，将全局比例因子设为“0.4”；选择“格式”|“线宽”命令，将“显示线宽”勾选；选择“标注”|“标注样式”，弹出“标注样式管理器”窗口，单击“修改”，修改为机械标准修改样式，修改如下：3、 保存当前绘图，命名为“基准图”，并且把文件类型保存为AutoCAD 2004/LT2004并关闭。2.1.2 绘制二维底座零件图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“200x287”的边框，按照1:1的比例绘制底座零件图并标注，按照要求写好文字说明；2、 将窗口另存为“底座”并关闭。2.1.3绘制二维螺杆零件图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“287x200”的边框，按照1:1的比例绘制螺杆零件图并标注；2、绘出“A-A部分局部图”，并以2:1的比例绘出上图细实线圆圈部分“局部放大图”并标注, 按照要求写好文字说明；3、将窗口另存为“螺杆”并关闭。2.1.4 绘制二维螺套零件图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“287x200”的边框，按照1:1的比例绘制螺套零件图并标注；2、以2:1的比例绘出上图细实线圆圈部分“局部放大图”并标注，按照要求写好文字说明；3、将窗口另存为“螺套”并关闭。2.1.5 绘制二维铰杆零件图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“287x200”的边框，按照1:1的比例绘制铰杆零件图并标注，按照要求写好文字说明；2、将窗口另存为“铰杆”并关闭。2.1.6 绘制二维顶垫零件图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“287x200”的边框，按照1:1的比例绘制顶垫零件图并标注，按照要求写好文字说明；2、将窗口另存为“顶垫”并关闭。2.1.7 绘制装配示意图1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“200x287”的边框，按照适当的比例绘装配示意图；2、 按照要求写好文字说明；3、 将窗口另存为“装配”并关闭。2.2千斤顶的三维建模2.2.1 标准螺钉的三维建模1、打开AutoCAD，新建图层“标准螺钉”，改变图层颜色为“红色”新建图层“底座”，改变图层颜色为“黑色”，新建图层“螺杆”，改变图层颜色为“灰色”， 新建图层“螺套”，改变图层颜色为“洋红色”，新建图层“铰杆”，改变图层颜色为“蓝色”， 新建图层“顶垫”，改变图层颜色为“青色”，其余均为默认值；2、打开“标准螺钉图层”，在主视图中绘出标准螺钉M10x12和M8x12的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如图所示： M8x12（开槽长圆柱端紧定螺钉）M10x12（开槽平端紧定螺钉）3、在“工具”菜单下选择“AutoLISP”（AutoLisp程序文件）|“加载应用程序”，然后在命令行输入metric(公制螺纹) ，用“ucs”命令，将坐标原点建在M8螺纹的右端形心处，以原点为圆心建立外径为8，长度为12，螺距为1.25的标准螺纹，用“三维选转”将新建螺纹旋转90，然后与M8的螺纹轴取“交集（INTERSECT）”，如下图：4、重复步骤4操作，绘制M10，如下图：5、用“ucs”命令，将坐标原点设在螺钉右端中心处，在图上左端（-12，-0.6，-20）绘制开槽，M8的开槽设置为1.2x2.5，“拉伸”至40，然后用 “差集（SUBTRACT）”命令即可；6、 同理，M10在图上左端（-12，-0.8，-20）绘制开槽，M10的开槽设置为1.63,得如下图：2.2.2 底座的三维建模1、关闭“标准螺钉”图层，打开“底座”图层，在主视图中绘出底座的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如题所示：2、在“工具”菜单下选择“AutoLISP”|“加载应用程序”，然后在命令行输入“metric”(公制螺纹)，根据提示输入参数。绘制外径为10，螺距1.5，长度为17的外螺纹。用“移动”命令，将其移动到底座相应位置，用“差集”命令，得到如下图形：2.2.3 螺杆的三维建模1、将“底座”图层关闭，打开“螺杆”图层；2、在俯视图中绘出螺杆的的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如图所示：3、用 “ucs”命令，将原点建在螺杆的末端形心处，创建一个半径为11的圆，用“拉伸”命令拉伸100mm，用“三维移动”命令将其移动到螺杆（-160.5,0，-50）处，用“差集”命令，挖出小孔；旋转90度进行同样的操作，得到如下所示图形：4、将杆末端平面设置为XY平面；选择“绘图”|“螺旋”，按提示绘制螺旋线；在任意地方绘制4x4矩形，形成面域，然后进行“扫掠（SWEEP）”，轨迹为螺旋线，最后取“并集”。2.2.4螺套的三维建模1、将“螺杆”图层关闭，打开“螺套”图层；2、在主视图中绘出螺套的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如图所示：3、在“工具”菜单下选择“AutoLISP”|“加载应用程序”，然后在命令行输入“metric”(公制螺纹)，根据提示输入参数。绘制外径为10，长度为17的外螺纹，螺距为1.5。用“移动”命令，将其移动到螺套相应位置，用“差集”命令，得到如下图形：4、用 “ucs”命令，将原点建在螺套的底端形心处，将轴进行旋转，使XY平面在螺套的底面，Z轴竖直向上；选择“绘图”|“螺旋”，按提示绘制螺旋线；在任意地方绘制4x4矩形，形成面域，然后进行“扫掠”，轨迹为螺旋线，基点为“矩形的底边中点”，最后取“差集”。2.2.5 铰杆的三维建模1、将“螺套”图层关闭，打开“铰杆”图层；2、在主视图中绘出铰杆的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如图所示：2.2.6 顶垫的三维建模1、将“铰杆”图层关闭，打开“顶垫”图层；2、在主视图中绘出顶垫的二分之一剖面图，并形成面域，画出旋转轴，然后用“旋转”命令生成三维实体，如图所示：3、在“工具”菜单下选择“AutoLISP”|“加载应用程序”，然后在命令行输入“metric”(公制螺纹)，根据提示输入参数。绘制外径为8，长度为17，螺距为1.25的外螺纹。用“三维旋转”命令将其旋转90，然后用“三维移动”命令，将其移动到螺套相应位置（螺纹距离底端8mm），用“差集”命令，得到如下图形：2.2.7 千斤顶的三维装配图1、打开“底座”和“螺套”图层，其余图层均关闭，应用“三维移动”“三维旋转”并调整位置，移动最好在平面图多个视图中完成，得到如下图：2,、打开“螺杆”图层，应用“三维移动”“三维旋转”命令将螺杆与螺套装配在一起。3、打开“顶垫”图层，应用“三维移动”“三维旋转”命令将顶垫与螺杆装配在一起；4、 “铰杆”图层，应用“三维移动”“三维旋转”命令将铰杆与螺杆装配在一起； 5、将全部图层打开，应用“三维移动”“三维旋转”命令将“标准螺钉”安装到装配图中； 6、选择“视图”|“渲染”命令，得到如下图：三、总结本次千斤顶的设计在学过CAD的基础上，比较容易上手。像CAD这门实践性很强的学科，仅仅依靠看书是不够的，需要自己去动手实践、探索。这次计算机辅助设计过程让我深刻认识到了这门课的重要性。这次设计的过程中遇到的一些问题包括，绘制二维图时的球面，一开始不会后来通过上网查找完成了球面的绘制。还有在三维建模的时候，螺纹的参数以及螺纹的绘制都是比较棘手的问题，通过上网阅读查找资料就可以解决了。通过本次的实践过程，让我意识到要想获得充分的锻炼，仅仅依靠课堂上的按部就班的学习是不行的，最大的锻炼是通过一个项目来锻